В ожидании массового электромобиля
Седан Quant 48Volt — уникальный электромобиль, который не нужно заряжать и который способен проехать 1000 км на одной заправке — разработка компании nanoFlowcell и её технического директора, идейного вдохновителя Нунцио ла Веккия. Новый «зелёный» автомобиль используется специальную биоионную жидкость-электролит, стоимость которой не будет превышать 10 центов за литр. Экологически безопасный компонент используется в качестве катализатора реакции, происходящей внутри солевого генератора. Эту жидкость можно заряжать от сети, восстанавливая электролит, а можно просто сливать и заменять новой, заряженной.
Идея
Ключевая особенность всех Квантов — потоковые батареи, вырабатывающие электричество при пропускании ионных жидкостей с двух сторон ионообменной мембраны. Эта технология обеспечила последнему Кванту запас хода более 1000 км на одной заправке. Фирменные топливные элементы используют в качестве рабочих веществ две ионизированные жидкости: одну с положительным, другую — с отрицательным зарядами. В потоковой батарее обе прокачиваются с двух сторон ионообменной мембраны. Они взаимодействуют без прямого контакта, вырабатывая ток. Энергия отправляется в промежуточный накопитель, суперконденсаторы, откуда поступает на тяговые электромоторы
Идея на самом деле просто замечательная! Ведь такой электромобиль можно заряжать от сети, восстанавливая электролит, а можно просто сливать из баков старую жидкость, заменяя новой, заряженной. Именно в секретном составе электролита и кроется основное преимущество автомобилей Quant: удельная плотность энергии достигает 600 Вт/ч/кг, тогда как у литий-ионных аккумуляторов около 200 Вт/ч/кг. Причем «отработанная» жидкость по утверждениям разработчиков безвредна для обычной канализации.
По замыслу nanoFlowcell, её электрокары должны заправляться от колонок наподобие бензозаправок. Только в них будет два параллельных шланга (пока заправка раздельная). В отличие от других вариантов потоковых батарей, в данной конструкции отработанные жидкости испаряются, по уверению фирмы, без всякого вреда для окружающей среды. Хотя теоретически их можно сохранять на борту и потом восстанавливать, но это потребовало бы дополнительных баков.
История Квантов
Впервые новый седан Quant 48Volt был представлен на автосалоне в Женеве 2017 года. Хотя история с необычными электромобилями Quant тянется уже довольно давно. В 2009 году швейцарский изобретатель Нунцио ла Веккиа предложил компании Koenigsegg свой проект электрического суперседана c потоковыми окислительно-восстановительными батареями. Но получил отказ. Тогда он организовал собственную компанию nanoFlowcell, нашел инвесторов и в 2014 году показал электромобиль Quant e-Limousine (длина 5257 мм, колесная база 3198 мм). В корме и под полом Квант е-Лимузин были установлены два 100-литровых бака, снаряженная масса машины составляла 2300 кг, а запас хода при средних нагрузках — 400-500 км. Отдача четырех электромоторов — 653 л. с., разгон до 100 км/ч — 2,8 секунды! В последующие годы е-Лимузин пережил несколько модернизаций, а кроме этого, появился компактный хетчбэк Quantino.
Квантино — городской спортивный электрокар с заниженной линией крыши, схемой посадки 2+2, длиной 3910 мм, с колёсной базой 3198 мм и снаряжённой массой 1420 кг. На нём сам Нунцио ла Веккия проехал без остановки 14 часов, после чего прекратил эксперимент из-за усталости. В машине при этом оставалось 78% запаса энергии! Однако организовать серийное производство малыша Квантино пока не удалось. Даже несмотря на то, что заявленный запас хода Quantino на одной зарядке превышал 1000 км! А средний расход энергии малыша составляет 12−14 кВт/ч на 100 км. Нетрудно посчитать, что два бака с ионными жидкостями (по 159 литров каждый) эквивалентны обычной батарее ёмкостью приблизительно 140 кВт/ч. Такая не снилась даже Тесла Model S (там «всего» 90 кВт/ч), не говоря уже о Шевроле Болт (60 кВт/ч) и улучшенном Ниссан Лиф (30 кВт/ч).
Квант 48Вольт
Теперь на очереди новая разработка — полноприводный седан Квант 48Вольт длиной 5,2 метра и массой 2,3 тонны. Он способен разгоняться с 0 до 100 км/ч за 2,4 секунды и ехать со скоростью 300 км/ч (ограничена электроникой). Но самое главное — новый Quant 48Volt, оснащённый двумя баками с электролитом общей емкостью 500 литров, может проехать 1000 км без подзарядки. На каждую ось нового 48-вольтового Кванта приходится по два электромотора, но пиковая мощность каждого снижена с 272 до 190,5 л. с. А суммарная отдача впечатляет: 762 л. с.! В отличие от большинства электромобилей, у него в трансмиссии установлены автоматические двухступенчатые редукторы (спереди и сзади).
Особенность новой версии, как следует из её названия, — электросистема, работающая с напряжением всего 48 вольт.
Особенность новой версии, как следует из её названия, — электросистема, работающая с напряжением всего 48 вольт. Для сравнения: напряжение в Тесле — около 400 вольт, а прежние Кванты имели 700-вольтовую начинку. Такое существенное снижение напряжения уменьшает риск поражения электричеством, в том числе во время ремонта и обслуживания. Кроме этого, рассчитанные на низкое напряжение элементы электросистемы существенно дешевле высоковольтных аналогов. Упрощается и сертификация машины, потому как снижаются требования пожарной и электрической безопасности. Но для перехода с 700 на 48 вольт потребовалось установить шесть (!) топливных ячеек вместо одной, разработать для них новые мембраны увеличенной площади и иную проводку.
Ионная жидкость, применённая в Квант 48Вольт (её состав не разглашается, но указано что это раствор ряда органических и минеральных солей), обладает удельной плотностью энергии более 600 Вт/ч на литр. Для сравнения — литиево-ионные батареи — 250−500 Вт/ч/л, дизельное топливо — 10 000 Вт/ч/л. Жидкость подаётся из двух баков по 200 литров каждый в шесть ионообменных ячеек, которые в совокупности обеспечивают всей системе запас энергии около 300 кВт/ч. Одна такая ячейка выдаёт ток силой до 1500 А. И так как новые ячейки получили гибкое управление выходной мощностью, из конструкции Кванта были исключены буферные суперконденсаторы, что снизило массу.
На пути к прогрессу
К сожалению, пока этот суперсовременный инновационный электромобиль так и не вышел в серийное производство. И это несмотря на то, что он соответствует европейским сертификационным требованиям на 90-95%. И даже несмотря на то, что стоимость «зарядной» жидкости при её промышленном производстве составит менее 10 евро-центов за литр. То есть — чуть больше 3 евро на 100 км пути (чуть больше 30 евро на 1000 км)! По мнению авторов разработки, потоковые батареи придадут новый импульс электрокарам, которые смогут стать столь же удобными в эксплуатации, как обычные автомобили. Тогда в чём же дело? Дело за малым — необходимо создать собственную инфраструктуру: наладить производство «секретного» электролита, построить сеть отдельных заправочных станций. И пока этот вопрос не решен. Но мы (вместе с ла Веккия) не унываем — ждём, верим и надеемся, что прогресс не остановить.